面向UHF RFID應用的高增益天線設計.pdf

1、RFID(Radio Frequency Identification)技術是一種非接觸式的識別技術，現已運用到交通、物流、倉儲、工業(yè)等各個領域。一個RFID系統(tǒng)主要由閱讀器、電子標簽以及應用系統(tǒng)構成，其應用的頻段包括LF、HF、UHF和微波等頻段。隨著市場對系統(tǒng)性能的要求不斷提高，為促進RFID技術發(fā)展和推廣，硬件和軟件方面都需要進一步研究，尤其是RFID系統(tǒng)的識別范圍和準確率需要進一步優(yōu)化以滿足應用需求。
　　通過研究天線理論

2、知識，重點研究和分析了圓極化天線、寬波束天線、高增益天線的設計原理，并結合RFID閱讀器天線的應用現狀和國內外研究成果，本文設計了一款寬波束圓極化微帶天線用來擴大射頻識別系統(tǒng)中閱讀器天線有效識別范圍。天線采用輸出相位差為90度的功分器正交饋電激勵起圓極化波，并結合了圓形金屬電容片耦合饋電技術、貼片表面開槽技術以及使用折疊導體墻結構，整體尺寸為113 mm×113 mm×13.27 mm，圓極化軸比帶寬、阻抗帶寬均覆蓋840 MHz-96

3、0 MHz，天線3 dB波瓣寬度為104度，增益值為4.8 dBi。
　　為了提高倉庫管理和盤點等實際應用中閱讀器天線增益和識別范圍，本文設計了一款應用于多標簽高效讀取的UHF波段RFID波束掃描陣列天線。采用空氣層結構設計出高增益圓極化天線陣元，然后構成平面天線陣，天線饋電網絡使用開關線型移相器與威爾金森功分器構建，并使用FPGA模塊控制陣元間相位變化。樣品分別使用微波暗室、射頻網絡分析儀，以及連接RFID閱讀器測試，測試表明天